Dynamic temperature simulation in district heating systems in Denmark regarding pronounced transient behaviour

Abstract

A dynamic performance of district heating systems was analysed with an emphasis on temperature profile distortion throughout a heating system network. Therefore, a modelling approach (the so-called node method) developed at the Technical University of Denmark was applied. For comparison purposes, commercial TERMIS software was also used in this work. Typical supply conditions were investigated in the considered district heating systems in Denmark. Large and sudden temperature changes in supply temperature were depicted in the district heating system in Madumvej while the pronounced transient supply conditions of temperature wave were exhibited in the district heating system in Naestved. Time-dependent consumer data from the district heating systems were applied to compare the results obtained from modelling approaches. Based on the analysis of temperature wave propagation through the network, it was noted that temperature wave spread unevenly on different locations of the network.

Danijos šilumos tiekimo sistemų modeliavimas, įvertinant nestacionarų temperatūros pasiskirstymą tinkle

Santrauka. Nestacionarus šilumos sistemos darbas buvo analizuojamas atsižvelgiant į palyginti didelius ir staigius šilumnešio temperatūros pokyčius šilumos šaltinyje. Nestacionarūs vartotojų duomenys iš dviejų Danijos šilumos tiekimo sistemų buvo įvertinti ir pritaikyti modeliuojant šilumos tiekimo tinklus. Esant nestacionariam būviui, kuris atsiranda dėl kintamų vartotojų poreikių, svarbu įvertinti sistemos inertiškumą. Dėl to pailgėja laikas, per kurį pakitęs šilumnešio būvis pasiekia vartotoją. Siekiant nustatyti, ar vartotojų poreikiai bus tenkinami, nestacionarus temperatūros pasiskirstymas tinkle buvo apskaičiuotas taikant mazgų metodą (angl. the node method) ir TERMIS programinę įrangą. Šilumnešio parametrai ir sistemos inertiškumas buvo įvertinti modeliuojant dvi Danijos šilumos tiekimo sistemas. Gauti temperatūros pasiskirstymo tinkle rezultatai buvo palyginti su eksperimentiniais duomenimis.

Reikšminiai žodžiai: šilumos tiekimo tinklų modeliavimas, nestacionarus temperatūros pasiskirstymas.